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Zahnradprüfgerät
Im Regelsfalle liegen größere Zahnräder außerhalb
des Bereiches ortsfester Zahnradprüfgeräte.
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Den Anwendungsbereich solcher Geräte einfach zu vergrößern, um auch
die größten vorkommenden Räder noch zu erfassen, ist unwirtschaftlich, weil die
Geräte zu kostspielig und nicht genügend ausgenutzt würden.
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An sich ist es bereits bei Vorrichtungen zur Messung des Zahnschrägewinkels
bekannt, sie mit Stützen zu versehen, die sich über die Stirnfläche des Zahnkranzes
bewegen. Die bei diesen bekannten Vorrichtungen verwandten Stützen sind jedoch zur
Lösung der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nicht geeignet.
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Gemäß der Erfindung wird ein Zahnradprüfgerät vorzugsweise für die
Zweiflankenwälzprüfung an großen Zahnrädern mit einem radial verstellbaren Halter
für die Prüforgane und einem Führungszapfen zum Lagern des einen Halterendes in
der Bohrung des Prüflings verwandt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Führungszapfen
und radial verstellbarer Halter gelenkig miteinander verbwlden sind und daß am anderen
Ende des Halters, wie es bei Vorrichtungen zur Messung des Zahnschrägewinkels an
sich bekannt ist, ein über die Stirnfläche des Zahnkranzes bewegter Träger angebracht
ist.
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Der Halter ist also erfindungsgemäß durch ein Gelenk mit dem Führungszapfen
verbunden, das ein zwangloses Ausweichen nach oben zuläßt. Diese Ausbildung des
Gerätes bietet erhebliche Vorteile, denn sie ergibt bei entsprechender, in der nach-
stehenden
Beschreibung näher erläuterter Ausbildung der Stützorgane eine zuverlässige formschlüssige
Führung sowohl für eine Zweiflankenwälzvorrichtung als auch für an dem Halter anzubringende
Meßeinrichtungen für Einzelfehler der Verzahnung auf einem zur Radachse konzentrischen
Kreise. Sie verhindert Verkantungen der Meßelemente gegenüber der Radachse und gestattet
doch dem Halter mit dem Träger ein zwangloses Ausweichen bei etwaigen Stirulauffehlern
und Unebenheiten der Radstirnfläche. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
lassen erkennen, daß so ein Zahnradprüfgerät geschaffen wurde, das mit verhältnismäßig
geringem Aufwand und geringen eigenen Abmessungen das Prüfen von großen Zahnrädern
ermöglicht, für die Geräte der herkömmlichen Bauart einen unvergleichlich größeren
Aufwand an Material und Herstellungkosten erfordern würden.
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In den Zeichnungen bedeutet Bild I das neue Zahradprüfgerät für die
Zweiflankenwälzprüfung, von der Seite gesehen, Bild 2 eine Vorderansicht zu Bild
1, Bild 3 einen Querschnitt zu Bild 2, Bild 4 das neue Gerät eingerichtet für die
Teilungsprüfung, von der Seite gesehen, Bild 5 eine Seitenansicht zu Bild 4, Bild
6 einen Querschnitt zu Bild 5, Bild 7 eine Abänderung zu Bild 4 für die Rundlaufprüfung,
Bild 8 das neue Gerät eingerichtet für eine Zahnschrägeprüfung, Bild g eine Seitenansicht
zu Bild 8, Bild IO einen Grundriß zu Bild 8. a ist das zu prüfende Zahnrad. In seiner
Bohrung b sitzt ein Führungszapfen c, in dem wiederum ein Zapfen d gelagert ist.
An diesem ist über das Gelenk e ein Halter f befestigt und darin radial verstellbar
ein Rohr g. Das Ende des Rohres trägt einen Halter k, der mit einem Gewindezapfen
i in das Rohr hineinragt und über diesen Gewindezapfen mittels des Handrades k in
Richtung des Rohres feinverstellt werden kann. Zur weiteren Abstützung des Rohres
ist ein Träger I vorgesehen.
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Dieser läuft mit zwei Rollen m auf der Stirnfläche des Zahnkranzes.
An dem Halter k können wahlweise Einrichtungen für verschiedene Kontrollarten angebracht
werden. Die Einrichtung n dient zur Zweiflankenwälzprüfung. Als Gegenrad zu Rad
a dient ein Lehrzahnrad o, welches mit seiner senkrechten Achse p in einer Klappe
q gelagert ist.
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Die Klappe q ist um die Achse r leicht drehbar. r liegt seitlich von
p und verläuft parallel dazu.
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Federn s drücken das Lehrzahnrad o in seine spielfreie Stellung. Ein
Feintaster t zeigt Achsabstandsänderungen zwischen Rad a und o an, die auftreten,
wenn man o um den Zapfen c herumdreht. Die Schraube j dient zum Festsetzen der Fehlerbewegung,
während an der Schraube j' das Lehrzahnrad o in der Höhe verstellt wird.
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In den Bildern 4 bis 6 ist die Einrichtung n für die Zweiflankenwälzprüfung
durch eine Einrichtung ? ersetzt. Auch diese weist eine Klappe q' auf, die aber
im Gegensatz zur Klappe q um eine waagerechte Achse' gedreht wird. Diese Klappe
trägt ein verschiebbares Teil q", auf dem zwei Feintaster t' angeordnet und in der
Höhe einstellbar sind. Die Tastkuppen sind in bekannter Weise an zwei aufeinanderfolgende
Flanken angelegt, um beim schrittweisen Weitertasten von Zahnflanke zu Zahnflanke
den Teilungsunterschied festzustellen.
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Zur Sicherstellung einer gleichbleibenden Tiefeneinstellung dient
eine Schraube 7J in der Klappe q', die mit ihrer Stirnfläche an ein festes Teil
h' anschlägt.
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Ersetzt man die beiden Feintaster t' durch einen einzigen Taster
t" (Bild 7) und versieht diesen mit einer kugelförmigen Tastkuppe w, so kann in
bekannter Weise der Rundlauf geprüft werden. Am unteren Ende des verschiebbaren
Teiles q" ist ein Dorns mit Kugelgriff y gelagert. Dieser ist um eine senkrechte
Achse drehbar. Der Kugelgriff dient zum Abheben der Klappe q'. Er dient aber außerdem
auch zum feinfühligen Weiterdrehen der Einrichtung von Zahn zu Zahn. Zu diesem Zweck
endet der Dorn x in einer Kugel x', die man in eine Zahnlücke vorschiebt. Durch
Drehen um die Achse e bewirkt man eine kleine Schwenkung der Einrichtung bis zu
der gewünschten Meßstelle.
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Die Bilder 8 bis 10 zeigen das neue Gerät eingerichtet für eine Zahnschrägeprüfung.
Der Taster 35 ist an dem Halter 36 mittels Schraube 37 in Achsrichtung des Prüflings
verschiebbar. Die Größe der Verschiebung wird durch ein Endmaß 38 genau bestimmt.
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Der Halter 36 ruht mit einer Führungsplatte 39 auf dem Zahnkranz
des Prüflings. Für die Zahnschrägeprüfung wird seitlich des Prüflings auf dem Zahnkranz
ein festes Anschlagstück 40 befestigt, und zwar in einem genau einzustellenden Maß
von der Radmitte. Zwischen das Anschlagstück 40 und die diesem Anschlagstück zugekehrte
Fläche 41 der Führungsplatte 39 kann ein Endmaß 42 gelegt werden. Da der Abstand
der Fläche von der Mitte 43 des Gerätes konstant ist, kann man auch unter Berücksichtigung
der Größe des Endmaßes jeweilig den Abstand der Gerätmitte von dem festen Anschlag
40 rechnerisch bestimmen.
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Die Zahnschrägeprüfung wird auf folgende Weise durchgeführt. Das
Endmaß 38 wird so gewählt, daß der Taster 35 in der Nähe des einen oder anderen
Zahnenden anliegt. In Umfangsrichtung wird die Fläche qI unmittelbar an den festen
Anschlag 40 angelegt. Dann stellt man die Feinmeßuhr 44 auf Null. Nunmehr ersetzt
man das ursprüngliche Endmaß 38 durch ein Endmaß anderer Länge und verschiebt damit
den Taster um den Längenunterschied, beispielsweise 20 mm. Zu dieser Verschiebung
in Achsrichtung des Rades errechnet man die notwendige Verschwenkung in Umfangsrichtung,
die der vorgeschriebenen Zahnschräge entspricht, und wählt dazu ein entsprechendes
Endmaß 42, legt dieses zwischen Fläche 41 und 40 und liest dann den Ausschlag der
Feinmeßuhr 44 ab.
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Man hat auf diese Weise zwei Punkte der theoretisch korrekten Zahnschräge
bestimmt. Von Null
abweichende Ausschläge der Feinmeßuhr geben etwaige
Zahnschrägenfehler an.
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PATENTANS PROCHE: I. Zahnradprüfgerät, vorzugsweise für die Zweifiankenwälzprüfung
an großen Zahnrädern, mit einem radial verstellbaren Halter für die Prüforgane und
einem Führungszapfen zum Lagern des einen Halterendes in der Bohrung des Prüflings,
dadurch gekennzeichnet, daß Führungszapfen (c) und radial verstellbarer Halter (f)
gelenkig miteinander verbunden sind (Gelenk e) und daß am anderen Ende des Halters,
wie bei Vorrichtungen zur Messung des Zahnschrägewinkels an sich bekannt, ein über
die Stirnfläche des Zahnkranzes bewegter Träger (1) angebracht ist.